JPH0831208A - 灯 具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外光により灯具の擬似点灯の防止を図り、か
つ光源からの光が有効に射出されてその配光特性を改善
することを可能とする。 【構成】 光源からの光を反射鏡により反射させ、レン
ズに設けた多数個の凸レンズ部により集光して所要の配
光特性を得るようにした灯具において、レンズ５には縦
横に配列された多数個の凸レンズ部６の配列間に平坦部
８を設け、かつレンズの表面には各凸レンズ部６に対応
する円形開口部９と、各平坦部８に対応する矩形開口部
１０とを有する遮光膜７を設ける。矩形開口部を設ける
ことで、光源からの光を平坦部を透して有効に射出して
配光特性を改善する。また、円形開口部の開口径を周辺
部よりも中心部で大きくすることで、所要の配光特性を
満足し、かつ外光による擬似点灯の発生を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は反射光によって非点灯状
態の灯具が点灯状態に見えるという、いわゆる擬似点灯
状態の発生を防止した灯具に関し、特に灯具レンズに遮
光膜を形成して擬似点灯を防止した灯具に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のテールランプやストップランプ
等の車両用灯具、或いは信号灯等の灯具では、後続車の
前照灯光や太陽光等の外光が灯具において反射されるこ
とによって、非点灯状態の灯具が点灯しているように見
える、いわゆる擬似点灯状態が生じることがある。この
擬似点灯が生じる原因として、外光が灯具のレンズ表面
で反射すること、或いは外光が一旦灯具のレンズを透過
して灯具内に入り、灯具内の反射鏡で反射されて再びレ
ンズを透過して射出されること等が挙げられる。このう
ち、レンズ表面で反射される光は、外光が反射の法則に
よって反射されるときに生じるため、灯具に対して特定
の角度位置に対してのみ擬似点灯が発生されることにな
り、実際に擬似点灯の影響が生じることは少ないもので
ある。

【０００３】一方、後者の灯具内の反射鏡で反射される
光による擬似点灯は、反射鏡での反射によって集光され
た状態でレンズを透過して外部に射出されるため、灯具
を実際に点灯した際の光の射出状態と似た状態となるた
め、点灯状態と区別をつけ難く、擬似点灯の影響は大き
なものとなる。

【０００４】このような擬似点灯を防止するため、従来
からレンズの表面に遮光膜を形成する対策が行われてい
る。例えば、図２は自動車のテールランプの断面図であ
り、同図において、１は灯具ボディ、２は光源としての
電球、４は灯具ボディの内面に形成された反射鏡、５は
灯具ボディの前面開口に取着されたレンズである。前記
レンズ５はその裏面に球面状をした多数個の凸レンズ部
を枡目状に配列した、いわゆる魚眼レンズとして構成さ
れている。そして、このレンズ５の表面に所要のパター
ンに構成した遮光膜７を形成している。

【０００５】このような灯具において、従来では図８
（ａ），（ｂ）にそのレンズ５の一部の背面図と断面図
を拡大して示すように、電球２からの光は反射鏡４で反
射されて略光軸に沿った平行状態の光束とされ、レンズ
５を通して射出されるが、レンズ５は多数個の凸レンズ
部６を縦横に配列した魚眼レンズとして構成されている
ため、光束は各凸レンズ部６において個々に集束されな
がらレンズ５を透過される。したがって、隣接配置され
る各凸レンズ部６の境界部分は、光の射出に寄与する程
度は小さいものとなる。一方、外部から灯具内に進入し
て反射鏡４で反射される光は、前記したような光軸に沿
った平行光とはならないため、各凸レンズ部６において
は前記したように集束された状態で光が射出されること
は少ない。

【０００６】そこで、前記した遮光膜７は、これら凸レ
ンズ部６の境界部分に対応する領域にのみ存在するよう
にパターン構成することで、光源からの光はその殆どを
凸レンズ部６で集光させた上で遮光膜７を避けた状態で
レンズ５を通して射出させ、かつその一方では灯具内に
進入してきて反射鏡４で反射された擬似点灯の原因とな
る外光を遮光膜７によって遮光して外部へ射出されるこ
とを抑制し、これにより擬似点灯の防止を図っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の遮光膜を用いた灯具では、光源からの光は必
ずしも前記したような状態で射出されるものではなく、
その一部は遮光膜によって遮光されてしまい、灯具の配
光特性が劣化されるという問題が生じている。即ち、図
８に仮想線で示すように、レンズ５は透明樹脂を成形し
て形成しているが、その際に各凸レンズ部６の境界部に
“だれ”Ｘが生じ、これによりこの境界部が凹面状に形
成されてしまう。

【０００８】このため、レンズ５を透過しようとする光
の一部は、この凹面状の部分によって凸レンズ部６によ
る集光が行われなくなり、その結果光の一部が遮光膜７
が存在する方向に向けて屈折されてしまい、遮光膜７に
よって遮光されてしまう。この場合、レンズ５における
集光性を改善すべく多数の凸レンズ部６の曲率を大きく
しようとしたときには、各凸レンズ部６の境界部の傾斜
が急峻になるため、この部分での“だれ”が一層顕著な
ものとなり、このため前記した光の効率低下が著しいも
のとなる。

【０００９】

【発明の目的】本発明の目的は、擬似点灯を有効に防止
することを可能にした灯具を提供することにある。ま
た、本発明の他の目的は、擬似点灯の防止を図る一方
で、光源からの光が有効に射出されてその配光特性を改
善することができる灯具を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の灯具は、光源
と、この光源からの光を反射させる反射鏡と、その反射
光を所定の配光特性に設定するように多数個の凸レンズ
部を配列したレンズとを備える灯具において、レンズに
は各凸レンズ部の配列間にそれぞれ平坦部を設け、かつ
レンズの前面側には各凸レンズ部に対応する第１開口部
と、各平坦部に対応する第２開口部とを有する遮光膜を
配設したことを特徴とする。

【００１１】ここで、第２開口部は平坦部の形状に対応
して矩形開口部として形成される。また、第１開口部は
円形開口部として形成され、灯具の光軸近傍の開口径
が、灯具の周辺部の開口径よりも小さくされてなること
が好ましい。また、光軸を中心とした所定領域を除く周
辺部に遮光膜が設けられることが好ましい。

【００１２】

【作用】レンズに設けた平坦部に対応して遮光膜に第２
開口部を設けることで、光源からの光を有効に射出して
配光特性を改善する。また、第１開口部の開口径を周辺
部よりも中心部で大きくすることで、所要の配光特性を
満足する一方で、外光により擬似点灯の発生を防止す
る。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明を自動車のテールランプに適用した
実施例の正面図であり、図２に示した断面構造のテール
ランプに適用した例を示している。ここで、１は黒色樹
脂を成形した灯具ボディ、２はこの灯具ボディ１の背面
に設けた開口にソケット３を用いて取着した光源として
の電球、４は前記灯具ボディ１の放物面形状の内面にア
ルミニウム等を塗布して形成した反射鏡、５はこの反射
鏡４の正面側に配置されて前記灯具ボディ１の正面開口
に取着されたレンズである。

【００１４】前記レンズ５は赤色透明樹脂を成形して形
成しており、その裏面には球面状の凸レンズ部６を枡目
状に配列して、いわゆる魚眼レンズとして構成されてい
る。そして、このレンズの表面に遮光膜７を所要のパタ
ーンに形成している。即ち、図３（ａ），（ｂ）にレン
ズ５の一部のＡ−Ａ線に沿う拡大断面図とその背面図を
それぞれ示すように、裏面に配列した凸レンズ部６の縦
横の配列ピッチを、凸レンズ部６の曲率半径よりも多少
小さく設定することで、縦横に隣接する凸レンズ部６は
相互に接触するが、斜め方向に隣接する凸レンズ部６、
即ち４つの凸レンズ部６で囲まれる菱形状の領域では凸
レンズ部６の間に球面の間隙６ａが形成される。そし
て、この間隙となる領域６ａではレンズ５の裏面を平面
状に形成した平坦部８を設けている。

【００１５】一方、前記レンズ５の表面に形成される遮
光膜７は、黒色の塗料を所定パターンに塗布したもので
ある。この遮光膜７は、図２に示したように、前記テー
ルランプの光軸Ｏを中心とした所定角度領域には配設し
ておらず、この所定角度よりも周囲の中帯部から周辺部
にかけてのみ配設している。そして、これら中帯部と周
辺部においては、図３（ｃ）に一部の拡大正面図を示す
ように、魚眼レンズを構成する多数の凸レンズ部６に対
してはそれぞれ個々に対応するように、各凸レンズ部６
の光軸を中心とした円形の開口部９を有している。ま
た、前記レンズ５の凸レンズ部６間の平坦部８に対応す
るように、この平坦部８と略同一寸法の矩形開口部１
０、ここでは四片が内側に向けて凸状に彎曲された略菱
形に近い開口部１０を有している。しかる上で、前記円
形開口部９は、テールランプの光軸Ｏに近い領域、即ち
レンズ５の中心に近い領域では開口径を比較的に大きく
し、周辺部に行くに従ってその開口径が段階的に低減さ
れるように形成している。

【００１６】なお、前記円形開口部９のうち、特に周辺
部に配設される最も小径の円形開口部は、電球からの光
が反射鏡で反射された後、凸レンズ部により集束された
ときに、その光束の透過を妨げることがないような開口
径に設定されており、したがって中心部に配設される円
形開口部の開口径はこれよりも大きな径寸法に設定され
ている。また、この円形開口部９は真円に限られるもの
ではなく、楕円、長円等を含み、或いは円に近い多角形
をも含むものであるが、この明細書ではこれらを含めて
便宜的に円形開口部と称している。同様に、前記矩形開
口部１０も本来の四辺が直線で構成される矩形はもとよ
り、前記したようにその四片が曲線で形成された菱形に
近い形状を含めたものをここでは便宜的に矩形開口部と
称している。

【００１７】このような構成のテールランプでは、電球
２からの光は反射鏡４で反射されて平行光束とされ、レ
ンズ５を通して外部に射出される。このレンズ５を透過
する際、図４に模式的に示すように、光の一部は多数の
凸レンズ部６を透過され、そのときに凸レンズ部６によ
りレンズ５の表面近傍位置において集光されるため、遮
光膜の円形開口部９を透して外部に射出されることにな
る。また、光の他の一部は多数の凸レンズ部６間に形成
されている平坦部８を透過され、平行光束のままレンズ
５を透過され、そのときこの平坦部８に対応する部分の
遮光膜７には矩形開口部１０が配設されているため、透
過光はこの矩形開口部１０を透過して外部に射出される
ことになる。

【００１８】したがって、凸レンズ部６が縦横に隣接さ
れる領域では、凸レンズ部６を成形する際の“だれ”に
よって凹レンズ状の部分が生じるが、凸レンズ部６の形
状と配置の設計を適切に行うことで平坦部８を積極的に
形成することができ、その結果このような凹レンズ状の
部分を小さくすることができる。このため、凹レンズ状
の部分で光が拡散されて、遮光膜７によって遮光される
光の量は低減される。したがって、反射鏡４で反射され
た光の大部分は円形開口部９或いは矩形開口部１０を透
過して射出され、射出される光の光量低下が回避され
る。

【００１９】更に、電球２からの光のうち、直接レンズ
５を透過する光は、前記円形開口部９と矩形開口部１０
を透して外部に射出される。このとき、ランプの略光軸
を中心にした所定角度の範囲内には遮光膜７を設けてお
らず、かつ前記した円形開口部９の径寸法を中心側と周
辺側とで相違させることで遮光膜７の全体としては光軸
の中心側よりも周辺側の方が遮光膜７の面積が大きくさ
れているため、ランプ光軸の周辺側から射出される光量
はランプ光軸の中心側から射出される光量に比較して極
めて小さいものとされ、これによりテールランプに要求
される配光特性を満足させることになる。この結果、テ
ールランプの配光特性は図５に実線で示すようになり、
同図に破線で示す従来のテールランプの配光特性に比較
して、全体的な光量の増加を得ることができる。

【００２０】一方、外部からテールランプに対して光が
投射されると、その光の一部はレンズ５を透して灯具ボ
ディ１内に入り、反射鏡４で反射された後にレンズ５を
逆進して外部に照射されるため、擬似点灯状態になるお
それが生じる。しかしながら、このテールランプでは、
遮光膜７を形成していることで、灯具ボディ１内に進入
される光を低減しており、特に前記したようにランプの
周辺部の遮光膜７の面積が中心部よりも大きくしている
ため、ランプの中心部から進入する光に対して周辺部か
ら進入する光の量を格段に少なくすることができる。

【００２１】ここで、擬似点灯状態が生じる現象につい
て考察する。図６は擬似点灯状態を説明するための模式
的な図であり、灯具の外部からレンズ５を透して灯具内
に進入された外光は、反射鏡４で反射され、レンズ５を
逆方向に透過して外部に射出される。このとき、灯具内
に進入された光は、反射鏡４においてその焦点（電球２
のフィラメント位置）に向けて反射される。このため、
ランプの中心部近傍から灯具内に進入された光は、反射
鏡４においてその焦点に向けて反射されると、焦点を通
過した後は反射鏡４の反射面を外れた方向に向けられる
ことになる。したがって、この光は灯具の所定の配光特
性領域から外れた領域に射出され、擬似点灯状態の原因
にはなり難い。

【００２２】一方、ランプの周辺部から灯具内に進入さ
れた光は、反射鏡４においてその焦点に向けて反射され
ると、焦点を通過した後は反対側の反射鏡面に投射され
るため、電球２からの光が射出される場合と同様にレン
ズ５を透過して外部に射出される。したがって、このよ
うにランプの光軸に対して周辺部から灯具内に進入され
る光が擬似点灯状態を生じる大きな原因となる。

【００２３】このため、本実施例のテールランプでは、
遮光膜７の面積をランプの中心部では小さくし、周辺部
では大きくして、ランプの中心部から進入する光に対し
て周辺部から進入する光の量を格段に少なくしているた
め、擬似点灯状態の発生を効果的に抑制することが可能
となる。

【００２４】また、この実施例において、集光性を改善
すべく魚眼レンズを構成する多数の凸レンズ部６の曲率
を大きくしても、各凸レンズ部６の周囲には比較的に面
積の大きな平坦部８が設けられるため、この平坦部８に
臨む部分に“だれ”が生じることもなく、光の無駄がな
くなり、配光特性の劣化が防止できる。

【００２５】なお、前記実施例は自動車のテールランプ
に本発明を適用した例を示しているが、信号灯において
も同様に適用することができる。この場合、例えば、
赤、緑、黄色の各信号灯のレンズを前記したような凸レ
ンズ部を設け、かつこのレンズ面に前記したような遮光
膜を形成することにより、信号灯の電球で発光された光
は効率良くレンズを透して外部に照射させ、所望の配光
特性を得る一方で、西日（太陽光）等のような外部光に
より信号灯の擬似点灯を有効に防止することができる。

【００２６】このように本発明を信号灯に適用する場合
には、図７にレンズの一部を拡大して示すような構成と
することが好ましい。この実施例では、レンズ５に多数
の凸レンズ部６を形成し、かつこの凸レンズ部６に対し
て円形開口部９と矩形開口部１０を有する遮光膜７を形
成する点では前記実施例と同じである。この実施例で
は、この円形開口部９の領域においてレンズ５の表面を
球面状に凹設した凹レンズ部１１を設けたことに特徴を
有している。このような凹レンズ部１１を設けることに
より、凸レンズ部６によって集光された光はこの凹レン
ズ部１１において再び拡径されるため、結果として平行
光としてレンズ５の表面から射出される。したがって、
灯具の配光特性においては、図５に鎖線で示すように光
軸方向の光強度を高めることができ、信号灯の遠距離か
らの視認性を高めることが可能となる。

【００２７】ここで、前記遮光膜は耐熱性の黒色樹脂板
等をエッチング処理して所要のパターンに形成したもの
をレンズ面に貼り付けてもよい。また、遮光膜のパター
ンの形成に際しては、コンピュータを用いたＣＡＤ等を
利用するが、実際にレンズ面における配光分布を測定
し、この測定値に基づいて設計してもよい。また、本発
明はインナーレンズとアウターレンズとを備える灯具に
おいても、同様に適用することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、多数個の
凸レンズ部を配列したレンズには、各凸レンズ部の配列
間にそれぞれ平坦部を設け、かつレンズの前面側には各
凸レンズ部に対応する第１開口部と、各平坦部に対応す
る第２開口部とを有する遮光膜を配設しているので、遮
光膜により外光が灯具内に進入することを抑制して擬似
点灯の発生を防止する一方で、凸レンズ部で集光された
光を第１開口部から透過させ、平坦部を透過した光を第
２開口部から透過させ、これにより所望の配光特性を得
ることができる。

【００２９】また、第２開口部は平坦部の形状に対応し
て矩形開口部として形成することで、平坦部を透過した
光の略全てを第２開口部を透過させ、光源からの光を効
率よく射出でき、特に光軸方向の配光特性を改善する。

【００３０】更に、第１開口部は円形開口部として形成
され、灯具の光軸近傍の開口径が、灯具の周辺部の開口
径よりも小さくすることで、擬似点灯の発生に大きな影
響を与える灯具の周辺部における外光の進入を有効に防
止でき、擬似点灯を更に効果的に防止することができ
る。

【００３１】また、光軸を中心とした所定領域を除く周
辺部に遮光膜が設けられることで、光軸中心近傍の光の
遮光を回避し、配光特性を更に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を自動車のテールランプに適用した実施
例の正面図である。

【図２】本発明が適用されるテールランプの断面図であ
る。

【図３】レンズの一部の断面図、背面図、正面図であ
る。

【図４】レンズにおける光の透過状態を示す模式的な断
面図である。

【図５】本発明と従来のランプにおける配光特性を示す
図である。

【図６】擬似点灯の発生状態を説明するための模式的な
断面図である。

【図７】本発明の他の実施例のレンズの一部の断面図で
ある。

【図８】従来の灯具における魚眼レンズと遮光膜を示す
レンズの一部の背面図と断面図である。

【符号の説明】

１ 灯具ボディ ２ 電球 ４ 反射鏡 ５ レンズ ６ 凸レンズ部 ７ 遮光膜 ８ 平坦部 ９ 円形開口部 １０ 矩形開口部 １１ 凹レンズ部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、この光源からの光を反射させる
   反射鏡と、その反射光を所定の配光特性に設定するよう
   に多数個の凸レンズ部を配列したレンズとを備える灯具
   において、前記レンズには各凸レンズ部の配列間にそれ
   ぞれ平坦部を設け、かつ前記レンズの前面側には前記各
   凸レンズ部に対応する第１開口部と、前記各平坦部に対
   応する第２開口部とを有する遮光膜を配設したことを特
   徴とする灯具。
2. 【請求項２】 第２開口部は平坦部の形状に対応して矩
   形開口部として形成されてなる請求項１の灯具。
3. 【請求項３】第１開口部は円形開口部として構成され、
   灯具の光軸近傍の開口径が、灯具の周辺部の開口径より
   も小さくされてなる請求項１または２の灯具。
4. 【請求項４】 光軸を中心とした所定領域を除く周辺部
   に遮光膜が設けられる請求項３の灯具。